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基因的表达ppt课件演示文稿

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第六章克隆基因的表达ppt课件

第六章克隆基因的表达ppt课件

起始密码子及其5端若干密码子的影响：
90%以AUG为起始密码子，少数UUG、GUG。
AUG右侧的几个密码碱基组成也有影响，不能与 mRNA的5’端非编码区形成茎环结构。
4. 生物体对密码子的偏爱性：
简并密码子使用频率在不同 不
同蛋白质翻译时不同，具有偏
➢外源基因密码子在大肠杆菌细胞中获得
最佳表达：
简单，便于基因操作和分析。
（2）多数细胞内有质粒或噬菌体，便于构建相应
表达载体， 目标基因表达水平高。
（3）代谢途径和基因表达调控机制比较清楚 （4）繁殖迅速、培养简单、操作方便 （5）被美国FDA批准为安全的基因工程受体生物
（三）外源基因在大肠杆菌中表达的原理 启动子 终止子 核糖体结合位点 表达载体的必要元件 密码子 质粒拷贝数
3、控制目的基因的过量表达 使用可控型启动子控制目的基因的定时表达及表达程
度 使用可控型复制子控制质粒的定时增殖或降低质粒的
拷贝数 4、优化基因工程菌的培养工艺 培养基组成:限制培养基比丰富培养基更有利于稳定 培养温度：较低的效表达外源基因？ 大肠杆菌作为基因工程受体菌的优缺点是什么？ 什么是RBS位点，如何影响基因表达？ 什么是包涵体？其形成机理是什么？ 融合蛋白、寡聚型异源蛋白 基因工程菌的遗传不稳定性的主要机制是什么？
➢ DNA体内重组的基本原理：同源序列依赖型
染色体DNA的两个同源区之间可发生同源重组， 其频率与细菌种类、同源程度、两个同源区之间 距离有关。
➢同源重组有整合和交换两种形式，前者只
需要一个断裂位点，后者有两个断裂位点。
标记基因
目的基因
同源交换
标记基因
目的基因
三、基因工程菌的遗传不稳定性及其对策

《目的基因的表达》PPT课件

《目的基因的表达》PPT课件

➢ 包含体表达的优点
o 可以避免宿主的降解。 o 当以包含体表达时，目的基因产物的表达量也往往比较高， o 包含体容易纯化，往往仅通过简单的差速离心及洗涤等几步即可得到较
高纯度的目的蛋白。 o 当所表达的重组蛋白产物对宿主细胞具有毒性时，使重组目的产物以无
活性的包含体形式表达可能是蛋白表达的最佳方式。
一、大肠杆菌表达系统的特点 二、大肠杆菌表达融合蛋白 三、大肠杆菌细胞包含体 四、提高克隆基因在大肠杆菌表达效率的途径
为了在大肠杆菌中合成某种特殊的真核生物的蛋白质以满足商品生产 的广泛需求，仅仅停留在检测水平上的表达是远远不够的，所以，必须设 法提高克隆基因的表达效率。
许多因素诸如启动子的强度、DNA转录起始序列、密码子的选择、 mRNA分子的二级结构、转录的终止、质粒的拷贝数以及质粒的稳定性和 寄主细胞的生理特征等，都会不同程度地影响到克隆基因的表达效率，因 而从分析这些因素入手就能够寻找提高克隆基因表达效率的有效途径。
克隆基因末端的转录终止区的存在，可避免以下几种不利现象：
①若干非必须的转录本的合成，会使细胞消耗巨大的能量用于制造大 量非必须的蛋白质；
②在转录本上有可能形成一些不期望其出现的二级结构，从而降低了 转译的效率；
③偶然会出现启动子阻塞现象，即克隆基因启动子所开始的转录干扰 另一个必要的基因或调节基因的转译。
第八章 目的基因的表达
第一节 基因工程中的基因表达
一、制约目的基因表达的因素 二、阅读框架 三、启动子的影响 四、终止子的影响 五、翻译过程对表达的影响
不论基因工程的研究目的如何，最终均涉及到目的基因的表达问 题。
绝大多数的基因工程研究是以获得基因表达产物为目标。在构建重 组体DNA分子和选择宿主细胞时，还须考虑外源基因表达的问题。

《基因表达与性状的关系》基因的表达PPT优质教学课件

《基因表达与性状的关系》基因的表达PPT优质教学课件

二. 基因的选择性表达与细胞分化
二. 基因的选择性表达与细胞分化
科学家研究发现，细胞中的基因有些表达，有些不表达。在不同类型的细胞中，表达的 基因大致可以分为两类： • 一类是在所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需
的（持家基因），如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因； • 另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因（奢侈基因），如卵清蛋白基因、胰岛素基
第4章 基因的表达
4.2 基因表达与性状的关系
本节聚焦
基因如何控制生物体的性状？ 细胞分化与基因表达有什么关系？ 表观遗传信息是如何调控基因表达的？ 怎样理解基因与性状关系的复杂性？
一. 基因表达产物与性状的关系
1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的 性状
实例：豌豆的圆粒和皱粒、白化病、苯丙酮尿症
低苯丙氨酸饮食治疗包括立即停止母乳喂养，给予患儿低苯丙氨酸水解蛋白及补充酪 氨酸，例如，给予特制的低苯丙氨酸奶粉，患儿辅食应以淀粉类、蔬菜和水果等低蛋白食 物为主。饮食治疗期间应定期监测患儿血液中的苯丙氨酸浓度，将其控制在合理范围。此 后，患者须严格限制含苯丙氨酸的高蛋白食物摄入，如肉类、蛋类、乳制品、豆类等，多 吃蔬菜和水果。上述饮食治疗需要终身坚持，可使大部分患者达到正常人的智力水平。
2、表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现 象，叫作表观遗传。
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基 因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂 都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传 也在其中发挥了重要作用。

必修2：基因的表达中图版ppt课件

必修2：基因的表达中图版ppt课件
A A T C AA T AG
G
A A T C AA T AG
RNA 聚合酶
G
A A T C AA T AG UU
G
A A T C AA T AG U UA G
G
A A T C AA T AG U UA G U
G
A A T C AA T AG U UA G UU
G
A A T C AA T AG U UA G UU A
亮氨酸
肽键
天门冬 氨酸
异亮氨酸
CU A UAG U U A G AU AUC
亮氨酸
天门冬 氨酸
异亮氨酸
UAG U U A G AU AUC
U U A G AU AUC
转录、翻译与DNA复制的比较
模板
原料
产物
酶
碱基互补
DNA复制 DNA DNA
转录 DNA RNA
亲代DNA 的两条链
游离的脱 氧核苷酸
G
A A T C AA T AG U UA G UU AU
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA
G
细胞核
A A T C AA T AG U U A GAU AUC
mRNA
核孔
细胞质
2翻译——以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白 质的过程。翻译是在细胞质中进行的
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
核糖体
U U A G AU AUC
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
亮氨酸
天门冬 氨酸

第四章 基因的表达 教学课件 PPT (全.)

第四章 基因的表达 教学课件 PPT (全.)

三.基因的功能 ①.通过复制传递遗传信息.（亲DNA 子 DNA） ②. 通过一定的方式表达遗传信息.
基因的表达：基因可以使遗传信息以一定的
方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使
后代表现出与亲代相似的性状。
遗传信息是如何传递给蛋白质的？
细胞核（DNA）
信使 m？RNA
细胞质（蛋白 质）
DNA与RNA的比较
A A U CUA
异亮氨酸
tRNA有61种 U A G 一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
小结 1、复制、转录、翻译的比较
项目 复 制
转录
翻译
时间 分裂间期
整个生长、发育过程
场所 细胞核
细胞核
模板 DNA的两条链 DNA的一条链
C、C-G
人教版必修2
第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成
一.基因的概念（三个要点）
①基因是决定生物性状的基本单位。
②基因在染色体上呈线性排列。染色体 是基因的主要载体.
③基因是有遗传效应的ＤＮＡ片段。
二.基因、DNA和染色体三者之间
的关系
1条染色体上
1个或2个DNA分子
很多个基因
每个基因是由成百上千 个脱氧核苷酸
场所：主要在细胞核内
时期： 在细胞分裂的间期G1和G2
原料： 四种核糖核苷酸；
酶： 解旋酶、RNA聚合酶
模板：DNA 解旋后的一条链（模板链）
原则： 碱基互补配对 产物： mRNA
A-U、T-A、 G-C、C-G。
能量： ATP；
遗传信息传递方向： DNA 的遗传信息就传递到mRNA上 RNA
二、遗传信息的翻译
产物：_蛋___白__质___ 遗传信息传递方向：_m__R_N__A_____蛋__白___质__

基因的表达PPT演示文稿

基因的表达PPT演示文稿
。 . .
密码子： 1、概念：信使RNA 上决定 1 个氨基酸的3 相邻碱基 个 称为 1 个密码子。 2、位置： 信使RNA 。 3、种类：共有 64 种，其中决定氨基酸的密码子 有 61 种，起始密码子有 2 种，终止密码子 有 3 种。 反密码子： 1、概念：与mRNA上的密码子所包含的3个碱 基相互配对的 tRNA 上一端的3个碱基。 2、位置： tRNA 。 3、种类：共有 61 种。
DNA
DNA
DNA
RNA RNA
蛋白质
半保留复制
边高：
7、下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据 图判断，下列描述中不正确的是（ C ） A．转录尚未结束，翻译即已开始 B．多个核糖体同时进行多条多肽链的翻译 C．图中表示4条多肽链正在合成 D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
2010生物高考复习 《遣传与进化》专题 系列课件
14《基因的表达》
本 节 考 点：
1、基因的概念
2、遗传信息的转录和翻译 3、基因与性状的关系
一、与基因相关的几个问题：
1、基因的本质：有 遗传效应 的DNA 片段 。 2、基因与染色体的关系：基因的主要载体是 染色体 ， 基因在染色体上呈 线性 排列。一条染色体上一般 只有 1 个DNA分子，但是含有 多 个基因。 3、基因与DNA的关系：有遗传效应的DNA片段 。每 个DNA分子上含有 多 个基因和一些非基因片段。 4、基因与遗传信息的关系：基因中 脱氧核苷酸对 的排列顺序 代表遗传信息。 5、基因与性状的关系：基因是控制 生物性状 的遗传 物质 结构 和 功能 基本单位。 6、基因的功能：遗传信息的传递 和表达 。
. .
二、基因的功能：
①通过 复制 ——传递遗传信息。
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权威解读 1.概述遗传信息的转 录与翻译。 1.遗传信息的转录和 2 ．运用数学方法， 翻译(Ⅱ) 分析碱基与氨基 2．基因与性状的关 酸的对应关系。 系( Ⅱ ) 3．掌握基因决定性 状的两条途径。
考纲要求
• 一、遗传信息的转录 • 1．RNA的结构和种类 • (1)RNA与DNA的区别 物质组成 五碳糖 特有碱基 脱氧核 T(胸腺嘧 啶) 糖 核糖 U(尿嘧啶) 结构特点 一般是双 链 通常是单 链
复制 ATP
转录 都需要
翻译
解旋酶、 解旋酶、 DNA聚合 RNA聚合 合成酶 酶 酶 酶 2个双链 1个单链 多肽链(或 产物 DNA RNA 蛋白质) 传递到2个 离开细胞核 组成细胞结 产物去向 子细胞或 进入细胞 构蛋白或 子代 质 功能蛋白
特点 边解旋边转 翻译结束后， 边解旋边复 mRNA被 录，转录 制，半保
• 2．密码子 • (1)概念：在⑧________上决定1个氨基酸的 3个相邻的碱基。 • (2) 种类：⑨ __________ 种，其中决定氨基 酸的密码子有⑩________种。 • 3．tRNA • (1) 结构特点：形状像三叶草，一端有携带 ⑪__________的部位，另一端有 3个碱基可 与密码子互补配对，称为⑫________。 • (2)种类：⑬__________种。
• 二、遗传信息、密码子和反密码子的比较 • 1．区别 存在位 置 含义 生理作用
脱氧核苷 酸(碱基 遗传信 DNA 对)的排 息 列顺序
mRNA上3 密码子 mRNA 个相邻
直接决定mRNA 中碱基排列顺 序，间接决定 氨基酸排列顺 序 直接决定翻译 的起止和氨基
• 2.联系 • (1) 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺 序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的 核糖核苷酸的排列顺序上。 • (2)mRNA 的密码子直接控制蛋白质分子中 氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别 密码子的作用。 • 3.对应关系
• 自我校对： 一、①核糖核苷酸 ②信使 RNA(mRNA) ③运载氨基酸 ④核糖体 ⑤细胞核 ⑥DNA的一条链 ⑦核糖核苷酸 ⑧RNA聚合酶 ⑨RNA ⑩核孔 • 二、①mRNA ②一定氨基酸顺序的蛋白质 ③核糖体 ④tRNA ⑤mRNA ⑥(20种)氨 基酸 ⑦U－A、G－C ⑧mRNA ⑨64 ⑩ 61 ⑪氨基酸 ⑫反密码子 ⑬61
• 二、遗传信息的翻译 • 1．翻译 • (1) 概念：游离在细胞质中的各种氨基酸以 ① ________ 为模板，合成具有② ________ 的过程。 • (2)场所：③____________。 • (3)运载工具：④____________。 • (4)模板：⑤____________。 • (5)原料：⑥______________。 • (6) 碱基配对： A － U 、⑦ __________ 、 C －
Hale Waihona Puke 三、①克里克 ② ③RNA
④DNA
⑤ 四、①酶的合成 ②酪氨酸酶 ④蛋白质结构 ⑤线性 ⑥基因型 ⑨环境
③蛋白质的结构 ⑦环境 ⑧基因
• 一、DNA复制、转录、翻译的比较 复制 转录 翻译 细胞分裂 个体生长发育的整个 时间 的间期 过程 主要在细 主要在细 细胞质的 场所 胞核 胞核 核糖体 DNA的两 DNA的一 mRNA 模板 条单链 条链 4种脱氧核 4种核糖核 20种氨基
DNA 化 学 五碳糖 组 成 碱基 无机酸 空间结构 基本单 位 脱氧核糖核苷酸 (4种) 脱氧核糖 (C5H10O4) A、G、C、T 双螺旋结构 RNA 核糖核苷酸(4 种)
核糖(C5H10O5)
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三、中心法则的提出及其发展 1．中心法则的提出 (1)提出人：①____________________。 (2)基本内容(用关系简式表示)： ②____________________________。 2.发展 (1)RNA 病 毒 的 遗 传 信 息 流 向 ： RNA→③ ______。 • (2) 致癌 RNA 病毒遗传信息流向： RNA→④ ______。
• 3.基因与性状的关系 • (1) 基 因 与 性 状 的 关 系 并 不 都 是 简 单 的 ⑤ ________关系。 • (2)生物体性状的调控网络 • (i) 性 状 ( 表 现 型 ) 是 由 ⑥ ________ 和 ⑦ ________共同控制的。 • (ii) 基因与⑧ ________ 、基因与基因产物、 基因与⑨ ________ 之间存在着复杂的相互 作用，精细地调控着生物体的性状。
DN A RN A
• (2)基本单位：①______。
：蛋白质合成的模板 ② (3)种类转运RNAtRNA：③ 核糖体RNArRNA：④ 的组成成分
• • • • • •
2．转录 (1)场所：主要是⑤______。 (2)模板：⑥________。 (3)原料：4种游离的⑦________。 (4)酶：解旋酶和⑧________。 (5) 产物：⑨ ________ 。( 通过⑩________ 到
• 四、基因、蛋白质与性状的关系 • 1．基因对性状的间接控制 • (1) 机理：基因通过控制① ________ 来控制 代谢过程，进而控制生物体的性状。 • (2) 实例：白化病是由于控制② ________ 的 基因异常引起的。 • 2．基因对性状的直接控制 • (1) 机理：基因通过控制③ ________ 直接控 制生物体的性状。 • (2) 实例：囊性纤维病是编码一个跨膜蛋白 (CFTR 蛋白 ) 的基因缺失了 3 个碱基导致④
• 拓展深化 由于mRNA上的密码子除终止密 码子外有 61种对应氨基酸，而 tRNA上的反 密码子与对应氨基酸的密码子一一对应， 因此： • ①一种氨基酸可有多种密码子，可由多种 tRNA来转运。 • ②一种密码子只决定一种氨基酸，一种 tRNA只转运一种氨基酸。
• 三、核酸的有关问题 • 1．DNA和RNA的比较